质子转移反应飞行时间质谱的建立与性能研究

介绍了自主研制的质子转移反应飞行时间质谱的基本结构和性能。首先对数据采集卡甄别离子脉冲的阈值电压进行了优化,结果表明当阈值电压为0.33V时,H316O+(m/z 19)与H318O+(m/z 21)的离子计数比约500:1;然后考察了水团簇离子H3O+(H2O)n的分布与漂移管约化电场的关系,结果表明,当E/N为139 Td时,团簇离子得到很好地抑制,质谱观察到的离子主要是H3O+,其纯度可达99%以上;随后考察了质谱的分辨率,结果表明在m/z124处,分辨率最好,达到2653; 采用不同浓度的乙醇标样对仪器的线性范围和检测限性能进行了测试,结果表明该仪器的线性动态范围可达三个数量级,检测限可达3.8 ppb; 最后用该质谱仪检测了实验室空气,得到了实验室空气的质谱图。自主研制的质子转移反应飞行时间质谱可实现对痕量挥发性有机物的实时在线测量,在环境、食品、医学等领域具有重要应用价值。     

光电离-离子迁移谱实验参数与性能研究

报道了自主研制的光电离-离子迁移谱装置的基本结构和性能。采用Kr灯为电离源,以苯为检测样品。对迁移电场电压,离子门电压和脉冲宽度参数进行优化,得到最佳装置参数为离子门脉冲宽度0.15 ms,离子门电压80 V,迁移区电压2153 V。使用指数稀释方法制备样品浓度,获得了离子迁移谱检测苯的标准曲线,对苯的检测限为400 ppt,检测线性动态范围跨越三个数量级。     

新型光电子源离子迁移谱在检测四氯化碳中的应用

紫外光电离源是离子迁移谱中最重要的电离源之一,常被用来电离有机物,产生正离子。利用紫外光照射金属表面产生电子作为离子源,建立了一套光电子源离子迁移谱仪,由于卤化物具有较强的吸附电子能力,该装置可以应用于卤化物的检测。使用CCl4样品,得到了该装置的离子峰强度、半峰宽、分辨率随迁移管电场、离子门脉宽、离子门电压的变化关系,并进行了简单的理论分析。兼顾离子峰强度与分辨率,得到了优化的实验参数,在该参数下测量了CCl4的检测限达到4 ppb,线性范围跨越2个数量级。     

上层大气氧分子Herzberg态动力学研究进展

氧分子的三个电子激发的Herzberg态（A∧3∑∧ u,c∧1∑∧-u,A′∧3△u)在地球上层大气低温条件下的光化学动力学行为的实验研究为上层大气模型的建立提供重要的理论基础,本文介绍利用流动余辉技术和激光技术测量A∧3∑∧ 和c∧1∑∧-u态与大气分子碰撞反应速率常数的实验和结果,分析和讨论A∧3∑∧ u和c∧1∑∧-u态的高振动能级和低振动能级碰撞失活速率常数的巨大差别,并结合前人分析的结果提出自己的算法,最后,展望了实验研究上层气中Herzberg态动力学行为的前景。     

活性氮与三溴甲烷反应化学发光研究

在流动余辉装置上,利用空心阴极放电产生的活性氮与CHBr3分子碰撞,在550～750 nm波长范围内观察到了较强的NBr(b→X)跃迁发射谱;同时,在反应管的下游,我们探测到了CN(A,B)的发射谱.分析认为化学发光机理是:亚稳态氮原子N(2D)与CHBr3之间的一步传能反应直接产生了NBr(b)激发态,而CN(A,B)态则来自基态原子N(4S)与CBr的反应,其中CBr是CHBr3经活性氮中的亚稳态N2(A)激发离解形成的.     

H3O+(H2O)n(n=0～4)与甲醇、乙醇反应的实验研究

在流动余辉质谱装置上，利用He的空心阴极放电产物与H2O反应制备了反应物离子H3O (H2O)n(n=0～4)，并观察了H3O (H2O)n(n=0～4)与CH3OH、C2H5OH反应的产物离子，对它们进行了归属，分析了各种产物离子形成的离子-分子反应机制。     

固相微萃取-气相色谱三重四极杆质谱对自来水中卤代烃类消毒副产物的检测

利用固相微萃取-气相色谱三重四极杆质谱技术(SPME-GC-TQMS)对合肥市科学岛不同区域自来水进行了检测,研究了该地区自来水中部分消毒副产物(DBPs)的存在情况,以及DBPs含量与自来水封存时间的关系,并利用SPME-GC-TQMS对煮沸的自来水进行检测,考察煮沸方式去除卤代烃类消毒副产物的有效性。结果表明: 科学岛自来水中存在三氯甲烷、一溴二氯甲烷和二溴一氯甲烷等多种卤代烃类DBPs,且来源于不同建筑物的自来水中DBPs含量差异高达3倍;自来水在水管内存储时间越长,卤代烃类DBPs浓度越低;自来水经过煮沸处理后,大多数卤代烃DBPs可有效去除,但三氯甲烷仅降为原自来水中含量的30.2%,仍大量存在于凉开水中。     

大气压电晕放电离子迁移谱测量溴代烷烃的电子吸附速率常数

常温大气压下,在电子能量为0.35～0.65 eV的范围内,使用氮气负电晕放电-电子吸附-离子迁移谱,测量了CH2Br2,CH2BrCl,CHBr3的电子吸附速率常数,得到电子吸附速率常数的大小关系为k(CH2Br2)＞k(CH2BrCl),k(CH2Br2)＞k(CHBr3),并根据电子亲和势对CH2Br2和CH2BrCl的大小关系进行理论分析.首次对CHBr3的电子吸附过程进行了定性分析,发现样品蒸汽在迁移区通入迁移管时,溴离子会与CHBr3分子络合成团簇离子Br-(H2O)n(CHBr3)m.     

猪肉冷藏过程中顶空挥发性有机物快速检测研究

为了研究猪瘦肉与肥肉、五花肉在冷藏过程中的挥发性有机物(volatile organic compounds,VOCs)特征,利用自主研制的质子转移反应质谱分别对三类猪肉在低温冷藏过程中产生的VOCs进行定时直接检测,得到了不同猪肉在新鲜时和变质后的VOCs质谱图以及冷藏过程中特征VOCs的变化趋势图.分析发现乙醇是三种新鲜猪肉的共同VOCs特征,而新鲜肥肉的特征是顶空存在乙醛,新鲜五花肉则具有二者的共同特征.冷藏过程中,三类肉的顶空VOCs在1～9日内均处于相对稳定阶段,之后变化的共同特征是乙醇等不含硫VOCs浓度迅速上升后下降,而二甲基二硫醚等含硫VOCs浓度开始上升,但各类猪肉顶空的VOCs浓度比率及变化快慢有较大区别.     

Hadamard变换离子迁移谱的理论模拟初步研究

通过改变采样点数，理论优化了Hadamard变换离子迁移谱（Hadamard transform ion mobility spectrometry, HT-IMS）谱图的采样速率；通过增加模拟的白噪声，分析了该方法提高谱图信噪比的效果和对分辨率的影响。初步结果表明，在单次离子门门宽0.4ms内，采集8个及以上数据点可以完整地反演IMS谱图；Hadamard变换方法得到的谱图的信噪比是传统IMS谱图信噪比的15.8倍，是相同时间内多次传统IMS谱图平均后信噪比的4.6倍；变换过程对IMS谱图分辨率无明显影响。Hadamard变换IMS的模拟不仅对采样速率等参数的选择和优化提供理论依据，而且为下一步实验控制和反演奠定软件基础。